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当前昆虫肠道真菌研究存在空白，为探究双斑晏蜓（Epitheca bimaculata）肠道真菌多样性及其代谢物活性，安徽农业大学研究人员开展研究。结果发现其肠道真菌具多样性，部分菌株及代谢物有抗菌、除草活性。该研究为相关领域提供新资源，意义重大。
在神秘的昆虫世界里，微生物与昆虫的共生关系宛如一座蕴藏无数宝藏的矿山，等待着科研人员去挖掘。昆虫在地球上已生存了数亿年，种类繁多，它们长期与微生物相伴，这些微生物在昆虫的生存、免疫及生态系统中发挥着至关重要的作用。其中，昆虫肠道真菌能够产生结构独特、功能多样的代谢产物，在医药和农业领域展现出巨大的应用潜力。
然而，在这片充满希望的研究领域，却存在着诸多尚未解开的谜团。一方面，对于不同昆虫肠道真菌的多样性，我们了解得还远远不够，许多昆虫肠道真菌的种类和特性仍未被揭示。另一方面，随着抗生素在医疗和农业领域的广泛使用，细菌耐药性问题日益严峻，寻找新型抗菌药物迫在眉睫；同时，田间杂草对农作物的危害巨大，化学除草剂的长期使用导致杂草抗药性增强，研发新的环保型除草剂成为农业可持续发展的关键需求 。
在这样的背景下，安徽农业大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具价值的研究。他们将目光聚焦于双斑晏蜓（Epitheca bimaculata），这种在地球上已存活超过 3 亿年的古老昆虫，其肠道可能隐藏着独特的微生物群落。研究人员期望通过对双斑晏蜓肠道真菌的研究，揭示其多样性，并探索这些真菌及其代谢产物在抗菌和除草方面的潜力，为医药和农业领域提供新的天然化合物来源。
这项研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为相关领域的发展带来了新的曙光。研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。首先是微生物分离技术，他们从双斑晏蜓幼虫肠道中分离出肠道真菌；接着采用 DNA 提取和 PCR 扩增技术，对真菌的内部转录间隔区（ITS）进行扩增；然后利用系统发育分析技术，鉴定真菌种类并构建系统发育树；还运用发酵液提取物制备、化合物分离以及结构鉴定技术，确定分离化合物的结构；最后通过抗菌活性和植物毒性检测技术，评估真菌提取物和化合物的生物活性。
研究结果令人振奋。在肠道真菌的鉴定与多样性分析方面，研究人员从双斑晏蜓肠道成功分离并鉴定出 54 株真菌，这些真菌分属于 3 个主要门（子囊菌门 Ascomycota、担子菌门 Basidiomycota 和接合菌门 Zygomycota）、7 个纲（伞菌纲 Agaricomycetes、囊担菌纲 Cystobasidiomycetes、散囊菌纲 Eurotiomycetes、座囊菌纲 Dothideomycetes、粪壳菌纲 Sordariomycetes、酵母纲 Saccharomycetes 和接合菌纲 Zygomycetes）的 17 个属。其中，优势属包括 Irpex、枝孢属（Cladosporium）、青霉属（Penicillium）、毛霉属（Mucor）和篮状菌属（Talaromyces）等。这一结果表明双斑晏蜓肠道真菌具有丰富的多样性，为后续研究提供了广阔的资源基础。
抗菌活性研究方面，通过滤纸片法对 54 株真菌的乙酸乙酯提取物进行抗菌活性检测，发现 6 株菌株的提取物对至少一种测试细菌（金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus、四联微球菌 Micrococcus tetragenus、大肠杆菌 Escherichia coli 和丁香假单胞菌猕猴桃致病变种 Pseudomonas syringae pv. actinidiae）具有抑制活性。特别是菌株 QTU - 25 的提取物，对四联微球菌、金黄色葡萄球菌和丁香假单胞菌猕猴桃致病变种表现出较强的抗菌活性，抑菌圈直径（IZD）分别为 16.0、16.0 和 23.6mm，虽略弱于阳性对照硫酸庆大霉素，但已展现出良好的抗菌潜力。
植物毒性检测方面，采用培养皿生物测定法评估 54 株肠道真菌发酵液对稗草（Echinochloa crusgalli）和苘麻（Abutilon theophrasti）的植物毒性。结果显示，50 株（92.5%）真菌对稗草表现出较强的植物毒性，25 株（46.2%）对苘麻有较强毒性。其中，菌株 QTU - 39、QTU - 22 和 QTU - 9 对稗草的抑制率高达 100%，QTU - 25、QTU - 41 等菌株对稗草的抑制率也超过 93.5%；在对苘麻的抑制方面，QTU - 7、QTU - 33 等菌株表现出显著活性，QTU - 25 对苘麻的抑制率达到 73.4% 。
从目标菌株中，研究人员进一步分离鉴定出 9 种单体化合物。其中，从菌株 QTU - 25 中分离出桔霉素（citrinin，1）、大黄素（emodin，2）等 7 种化合物，从菌株 QTU - 28 中分离出氟呋喃（flufuran，8）和 4 - N - 丁基吡啶 - 2 - 羧酸（4 - N - butylpyridine2 - carboxylic acid，9）。对这些化合物进行抗菌和植物毒性测试后发现，化合物 1 对 4 种病原菌具有较强抗菌活性，抑菌圈直径与阳性对照硫酸庆大霉素相当；化合物 9 也对 4 种病原菌表现出良好抗菌活性。在植物毒性方面，化合物 1 对稗草根的抑制率达 97.4%，与阳性对照 2,4 - 二氯苯氧乙酸（2,4 - D）相当；化合物 6 对苘麻的抑制率为 87.4%，化合物 9 对稗草根的抑制率为 78.4% 。
综合研究结论与讨论部分，该研究首次系统地揭示了双斑晏蜓肠道真菌的多样性，发现其中部分真菌及其次生代谢产物具有显著的抗菌和植物毒性活性。这不仅为新型抗菌药物和生物除草剂的开发提供了潜在的天然资源，也为深入研究昆虫与微生物的共生关系以及微生物在生态系统中的作用奠定了基础。这些发现对于解决当前抗生素耐药性和杂草抗药性问题具有重要的现实意义，有望推动医药和农业领域的可持续发展，在生命科学和健康医学领域具有广阔的应用前景。
